張秀珍,龔永福,楊滿華,任震眠,肖祎云,溫家根,肖少香,陳玉祥,,*
(1.中南大學藥學院,湖南長沙 410008;2.萬福生科(湖南)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,湖南桃源 410128;3.湖南科技職業(yè)學院,湖南長沙 410004)
氣相色譜法檢測藥用葡萄糖原料碎米的有機氯殘留
張秀珍1,龔永福2,楊滿華2,任震眠2,肖祎云1,溫家根1,肖少香3,陳玉祥1,2,*
(1.中南大學藥學院,湖南長沙 410008;2.萬福生科(湖南)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,湖南桃源 410128;3.湖南科技職業(yè)學院,湖南長沙 410004)
考察湖南部分地區(qū)碎米的有機氯農(nóng)藥殘留情況,為以碎米為原料生產(chǎn)藥用葡萄糖提供安全保障,同時為合理使用有機氯農(nóng)藥提供參考。在《中國藥典》方法基礎上改良,提取樣品,濃硫酸凈化后,采用氣相色譜法測定有機氯含量。色譜柱為SE-54彈性石英毛細管色譜柱(30m×0.25mm×0.32mm),經(jīng)程序升溫技術分離,然后用電子捕獲檢測器進行檢測,外標法計算含量。結果表明,樣品中有不同程度的有機氯農(nóng)藥殘留,該方法快速、簡便、準確,適用于碎米中有機氯類農(nóng)藥殘留的檢測。
有機氯農(nóng)藥殘留,大米,氣相色譜法
在大米的精加工過程中,不可避免的會產(chǎn)生10% ~15%的碎米,碎米所含營養(yǎng)成分與大米相近,其淀粉含量將近70%~80%,但是其價格僅為整米的三分之一到二分之一,因此以碎米代替整米為原料,采用雙酶法生產(chǎn)藥用葡萄糖,不僅可以充分利用資源、節(jié)約成本,還可以增加大米的附加值。但是稻米在生長的過程中施用了大量的農(nóng)藥,因此收獲的稻米中均有不同程度的農(nóng)藥殘留。盡管我國早在1983年就停止生產(chǎn)和禁止使用一些有機氯類農(nóng)藥(六六六和滴滴涕)[1],但由于其高效的殺蟲能力,低廉的市場價格再加上廣泛的適用性,使其仍不絕于市場;另外由于結構穩(wěn)定和難于降解的特點,有機氯農(nóng)藥在土壤、動物、植物中均有不同程度的殘留,給生物體本身及后代造成了很大的危害[2]。農(nóng)藥對人體的危害主要表現(xiàn)為三種形式:急性中毒、慢性危害和“三致”(致癌、致畸、致突變)危害[3]。六六六、滴滴涕等有機氯農(nóng)藥,隨食物途徑進入人體后,主要蓄積于脂肪中,其次為肝、腎、脾、腦中,通過人乳傳給胎兒引發(fā)下一代病變[4]。因此,為了保證糧食的安全性和保護人體的健康,檢測碎米中有機氯農(nóng)藥的殘留就顯得至關重要。本文參考2010版藥典以及相關文獻,采用氣相色譜-電子捕獲檢測(GC-ECD)法對湖南省部分地區(qū)的碎米中有機氯農(nóng)藥殘留進行檢測,旨在了解湖南各地水稻的有機氯殘留情況,為農(nóng)藥的合理使用和生產(chǎn)合格的藥用葡萄糖提供參考。
1.1 材料與儀器
α-BHC(批號:GBW(E)080725)、β-BHC(批號:GBW(E)080727)、γ-BHC(批號:GBW(E)0807229)、δ-BHC(批號:GBW(E)080731)、PP’-DDE(批號:GBW(E)080735)、OP’-DDT(批號:GBW(E)080739)、PP’-DDD(批號:GBW(E)080733)、PP’-DDT(批號:GBW(E)080737)和五氯硝基苯(PCNB)粉末(批號:GBW(E)060617)等 標準品,國家標準物質(zhì)研究中心。
島津GC-2010氣相色譜儀 配SE-54彈性石英毛細管色譜柱(30m×0.25mm×0.32mm)、63Ni電子捕獲檢測器(ECD);AE163電子分析天平 Mettler;FW 80微型高速萬能試樣粉碎機 天津泰斯特儀器有限公司;KQ-250B超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;RE-5250真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 深圳三利化學品有限公司;飛鴿牌TDC-40B離心機 上海安亭科學儀器廠;N-EVAPTM 112氮吹儀 USA。
1.2 樣品的采集
采用隨機抽樣的方法從湖南六個市區(qū)(常德、長沙、岳陽、株洲、郴州、益陽)分別抽取碎米樣本各九份。
1.3 實驗方法
1.3.1 標準儲備液的制備 精密稱取六六六(BHC)(α-BHC,β-BHC,γ-BHC,δ-BHC)、滴滴涕(DDT)(PP’-DDE,PP’-DDD,OP’-DDT,PP’-DDT)及五氯硝基苯(PCNB)農(nóng)藥對照品適量,用石油醚(60~90℃)分別制成每1m L約含4~5μg的溶液;精密量取上述各對照品儲備液0.5m L置于10m L容量瓶中,用石油醚(60~90℃)稀釋至刻度,搖勻;精密量取上述混合儲備液對照品,用石油醚(60~90℃)制成每1L分別含有0、1、5、10、50、100、250μg的溶液,即得。
1.3.2 樣品溶液的制備 取適量碎米碎成細粉,取約2g,精密稱定,置于100m L具塞錐形瓶中,加水20m L,超聲處理30m in,精密加丙酮40m L,稱定重量,超聲處理30m in,冷卻,再稱定重量,用丙酮補足減失的重量,再加氯化鈉約6g,精密加二氯甲烷30m L,稱定重量,超聲處理15min,再稱定重量,用二氯甲烷補足減失重量,靜置分層,將有機相迅速移入裝有適量無水硫酸鈉的100m L具塞錐形瓶,放置4h。精密量取35m L,于40℃水浴上旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮至近干,加少量石油醚(60~90℃),如前反復操作至少三次,至二氯甲烷及丙酮除凈,用石油醚(60~90℃)溶解并轉(zhuǎn)移至10m L具塞刻度離心管中,加石油醚(60~90℃)精密稀釋至5m L,小心加入硫酸1m L,振搖1min,離心(3000r/min)10m in,精密量取上清液2m L,置于具刻度的試管中,用氮吹儀將溶液濃縮至適量,精密稀釋至1m L,即得。
1.3.3 色譜條件 色譜柱:SE-54(30m×0.25mm× 0.32mm)彈性石英毛細管色譜柱,進樣口溫度260℃,檢測器溫度300℃,色譜柱程序升溫:初始120℃,保持6m in,5℃/m in升至220℃,保持10m in,8℃/m in升至250℃,保持15m in,檢測總時間為54.75m in。載氣為高純氮(質(zhì)量分數(shù)>99.999%),氣流量為30m L/m in,1μL不分流進樣,外標法定量。
2.1 系統(tǒng)適應性
在確定好的色譜條件下,取按照1.3.1項下制備的混合標準品進樣。結果發(fā)現(xiàn),兩色譜峰分離度大于1.5[5],理論塔板數(shù)按α-BHC對照品峰計算高于1×106,并確定9種有機氯農(nóng)藥的保留時間(圖1)。
圖1 250μg/L有機氯標準混合液色譜圖Fig.1 GC chromatogram of standard solutions of organochlorine pesticides(250μg/L)
從左到右依次是:α-BHC(15.56m in)、β-BHC(16.75min)、γ-BHC(17.02min)、PCNB(17.24m in)、δ-BHC(18.07m in)、PP’-DDE(25.77m in)、PP’-DDD(27.72min)、OP’-DDT(27.91min)、PP’-DDT(29.91min)。
2.2 重復性實驗
精密稱量常德碎米樣本9份,按照1.3.2項下制備樣品,依法測定,將峰面積帶入回歸方程計算得,PCNB的平均質(zhì)量分數(shù)為0.1147mg/kg,RSD為1.02%(最佳是小于1%[6],該實驗結果約等于1%),方法的重復性好。
2.3 穩(wěn)定性實驗
取岳陽碎米樣品溶液1μL,分別在0、2、4、6h依法連續(xù)測定3次,以質(zhì)量濃度計算α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC、PP’-DDE、PP’-DDD的RSD分別為0.8%、0.5%、1.1%、0.3%、0.6%、0.8%。均小于5%,說明樣品在制備6h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.4 檢出限測定
配制質(zhì)量濃度為0.1μg/L的混合標準品溶液進樣,以3倍的噪聲作為儀器的最低檢出限,分別測得九種有機氯的檢出限(表1),本實驗所檢測的9種有機氯農(nóng)藥的檢測限均低于1μg/L,因此實驗結果表明檢測器靈敏度良好。
表1 9種有機氯的儀器檢測限和方法檢測限Table 1 The device determination limitand method determination limit of 9 organochlorine pesticides
2.5 線性關系考察
分別精密吸取1.3.1項下混合標準儲備液各1μL進樣,以峰面積為縱坐標,質(zhì)量濃度為橫坐標(μg/L),計算回歸方程見表2。結果表明,各被測組分在0~ 250μg/L范圍內(nèi)峰面積和質(zhì)量濃度呈良好的線性關系。
表2 9種有機氯農(nóng)藥回歸曲線Table 2 Regression equation of 9 organochlorine pesticides
2.6 回收率實驗
取常德碎米6份,每份取2g,精密稱定。分別準確加入質(zhì)量濃度為250μg/L的混合對照品溶液0.1、0.5、0.9m L,混合后揮干溶劑。按1.3.2項下方法制備回收率供試品樣品溶液,每份依法測定3次,計算回收率見表3。
表3 回收率測定結果(RSD,%)Table3 Recovery resultsof9 organochlorine pesticides(RSD,%)
通過表3可知,不同農(nóng)藥量條件下,9種不同有機氯農(nóng)藥的回收率和RSD滿足農(nóng)藥殘留檢測的精密度的要求。當檢測農(nóng)藥的含量在25~225ng或檢測濃度在5~250μg/L時,回收率處于86.83%~118.33%間,RSD在0.30%~2.32%之間,符合實際檢測的要求。
2.7 樣品的測定
準確稱取各地區(qū)大米樣品,按照1.3.2項下制備樣品溶液,依法進行測定,按外標法以峰面積計算含量見表4。
根據(jù)中國農(nóng)藥殘留量國家標準規(guī)定:糧食農(nóng)產(chǎn)品中滴滴涕、六六六、五氯硝基苯的農(nóng)藥殘留最高限量分別是0.2、0.3、0.1mg/kg[7]。從表4可知,只有常德的農(nóng)殘超標,其PCNB含量為0.1147mg/kg,微大于0.1mg/kg。圖2為常德地區(qū)碎米中有機氯農(nóng)藥檢測的色譜圖。
圖2 常德碎米有機氯農(nóng)藥檢測色譜圖Fig.2 Gas chromatogram of organochlorine pesticides in rice from Changde
從方法學上可以看出:首先我們采用的提取方法是根據(jù)藥典改良的。與藥典方法相比,我們的方法更簡單快捷、節(jié)省時間、節(jié)省試劑。與近年來發(fā)展的樣品前處理技術相比,該方法操作簡單、成本較低[8-11]。其次,我們建立的方法中,九種有機氯的保留時間較短,比文獻中的保留時間縮短了近一半[12],這不僅可以節(jié)省大量的操作時間,同時還可以減少儀器的損耗;最后,我們建立的方法回收率高、重現(xiàn)性好、檢測靈敏度高、可用于大批量的樣品檢測,為有機氯農(nóng)藥殘留的檢測提供了一個可靠的方法。
從檢測結果來看:岳陽和益陽碎米中的有機氯農(nóng)藥殘留種類較多,主要是六六六和滴滴涕兩類,但是殘留量并沒有超標,因此可以得知,兩地農(nóng)民對這兩種農(nóng)藥的使用較多,今后應該在量上嚴格控制,否則就要超出安全范圍;常德碎米樣品只有PCNB一種殘留,但其殘留量超過了安全范圍,因此我們可以得知該地的農(nóng)民用藥比較單一,但是用量卻比較大,可能存在濫用的現(xiàn)象;株洲、郴州和長沙檢測結果較好,僅有一種農(nóng)藥的微量殘留;益陽的碎米農(nóng)藥殘留種類較多,含量較少。從以上結果可以看出,各地用藥情況參差不齊,但總的來講六六六和滴滴涕兩大類農(nóng)藥仍是使用較多的,因此,以后有關部門應該加強對這種農(nóng)藥的限制使用,以確保糧食安全。
表4 大米樣品中有機氯檢測結果(mg/kg)Table 4 Organochlorine determination results in the rice samples(mg/kg)
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Determ ination of organochlorine pesticides residues in broken rice for pharmaceuticalglucose by gas chromatography
ZHANG Xiu-zhen1,GONG Yong-fu2,YANG Man-hua2,REN Zhen-m ian2,XIAO Yi-yun1,WEN Jia-gen1,XIAO Shao-xiang3,CHEN Yu-xiang1,2,*
(1.School of Pharmacy,Central South University,Changsha 410008,China;2.Wanfu Biotechnology(Hunan)Agriculture Development Co.,Ltd.,Taoyuan 410218,China;3.Hunan Vocational College of Technology,Changsha 410004,China)
Organochlorine pesticides residues in rice in several Hunan d istrict was exam ined so as to p rovide security for p roduc tion of pharmaceuticalg lucose which wasmade w ith b roken rice and a reasonab le reference for the app lication of organic pesticides.The mod ified method of Chinese pharmacopoeia was used to extract and p repare the samp les which were analyzed by gas chromatography w ith SE-54 fused silica cap illary column(3.0m×0.25mm×0.32mm)and the contents ofnine organic chlorine pesticide were separated by column tem perature p rogram and detected by electronic cap ture detector,calculated by external standard.The results showed that organic chlorine pesticides in rice were determ ined and found in all sam p les.This method was fast,sim p le and accurate that it could be used to determ ine organic chlorine pesticide in rice.
organic chlorine pesticide residues;rice;gas chromatog raphy
TS210.1
A
1002-0306(2012)14-0093-04
2011-11-25 *通訊聯(lián)系人
張秀珍(1987-),女,碩士研究生,研究方向:新藥新制劑。